万字长文聊聊Web3的组成架构

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万字长文聊聊Web3的组成架构

2024-11-25广场21

随着Web3生态的日渐成熟,其组成架构逐渐展现出清晰的脉络。如果我们从宏观视角出发,将其划分为四个层级:区块链网络层、中间件层、应用层、访问层。接下来,我们将深入探索每一层级的奥秘。

万字长文聊聊Web3的组成架构

让我们聚焦最底层的区块链网络层,它是Web3的基石。这一层级主要由众多区块链网络构成,例如Bitcoin、Ethereum、BNB Chain(BSC)、Polygon、Arbitrum等。据Blockchain-Comparison的统计,截至发文之日,存在的区块链数量至少达到150条。这些区块链主要分为公链和联盟链,本文我们主要讨论公链。

这些区块链网络可以按照不同的维度进行分类。根据分层结构,它们可以分为Layer0、Layer1和Layer2。Web3的繁荣发展离不开智能合约技术,而智能合约的运行环境即为虚拟机。基于这一维度,区块链可以分为EVM链和Non-EVM链。EVM即Ethereum Virtual Machine(以太坊虚拟机)。

接下来,我们来详细探讨这些分类。Layer1是最容易理解的,我们所熟知的比特币、以太坊、EOS、BSC都属于这一层级。在分布式系统中,存在CAP定理,即一个分布式系统无法同时满足一致性、可用性和分区容错性。Layer1的区块链在分布式系统中也存在类似的“不可能三角问题”。比特币和以太坊在安全性与去中心化方面表现优秀,但可扩展性较弱。而EOS和BSC则通过依赖少数节点来维护共识,提高了可扩展性,达到了高TPS。

为了解决比特币和以太坊的可扩展性问题,Layer2应运而生。Layer2作为依附于主链的子链,主要承载Layer1的交易量,承担执行层的角色。主流的Layer2基本都是扩展以太坊的子链,如Arbitrum、Optimism等。而Layer0则被视为区块链基础设施服务层,主要由模块化区块链构成,如Celestia、Polkadot等。模块化区块链的设计思路是将区块链的共识、执行、数据可用性等多个核心模块拆分,每个模块由单独的链完成,再组合起来完成全部工作。

跨链桥或跨链协议也可以划入Layer0。跨链桥的数量众多,它们的主要功能是实现不同区块链之间的资产互操作性。通过跨链桥,用户可以在不同的区块链网络之间转移资产,进一步促进了Web3生态的繁荣。

Web3的区块链网络层是一个复杂而丰富的生态,通过对不同维度进行分类和梳理,我们可以更好地理解和掌握这一层级的奥秘。随着Web3的不断发展,我们有理由相信这个生态将继续壮大并带来更多的创新和机遇。随着区块链技术的不断发展,EVM链已成为目前最主流的方向。基于EVM链的DApp和用户群体在Web3生态中占据了重要地位。许多区块链平台原生兼容EVM,如BSC、Heco、Arbitrum、Optimism等,而一些如zkSync 2.0则是在后期扩展兼容EVM的。尽管有些区块链早期并不兼容EVM,如Polkadot和Cosmos,但它们也在逐渐拥抱EVM,推出了如Moonbeam平行链和Evmos等解决方案。

值得注意的是,排名靠前的区块链中,大部分已经兼容EVM,但仍有少部分Non-EVM链存在,如Solana、Terra等。这些Non-EVM链主要使用Rust或Move语言开发智能合约,而EVM链则主要使用Solidity。

除了解决去中心化计算的区块链外,还有一种聚焦于解决大数据存储问题的存储型区块链。这些区块链主要关注文件的存储和管理,如Filecoin、Arweave等。尽管这些区块链目前数量不多,但它们的重要性不容忽视。

在区块链网络层之上,存在一个被称为“中间件层”的重要层次。这一层次主要为上层应用提供各种通用服务和功能,如安全审计、预言机、索引查询服务等。其中,安全审计是核心中间件之一,因为Web3里的区块链和应用大多是开源的且与金融强相关,因此安全性至关重要。知名的审计公司包括CertiK、OpenZeppelin等。Bug Bounty平台也是重要的安全审计补充手段之一,全球最大的Bug Bounty平台是Immunefi。

除此之外,预言机在Web3生态中也扮演着非常重要的角色。作为区块链系统与外部数据源之间沟通的桥梁,预言机实现智能合约与链下真实世界的数据互通。由于区块链网络本身的特性限制,预言机成为获取外部数据的唯一途径。目前市场上存在多种预言机项目和服务商,如Chainlink等去中心化预言机网络。它们提供了一系列产品和服务来满足不同的需求。

索引查询服务也是关键中间件之一,解决了链上数据的复杂查询问题。例如通过The Graph和Covalent等平台提供的服务来方便地查询Uniswap上的数据等。这些中间件为上层应用提供了丰富的功能和便利的服务,推动了区块链技术的广泛应用和发展。随着区块链技术的不断进步和新成员的加入,未来这一领域将呈现出更加广阔的发展前景和无限的创新潜力。区块链世界的架构探索与NFT的崛起

当我们谈及API服务时,除了Covalent之外,还有许多其他专注于不同需求的API提供商。NFTScan专注于NFT相关的API数据服务;Infura和Alchemy主要提供区块链网络节点服务;而API3则致力于打造去中心化的API服务。这些都是根据区块链世界的多样性,涌现出的独具特色的服务。

不论是索引查询服务还是API服务,它们都涉及到链上数据的处理和管理。在这一版块中,诸如Dune Analytics、Flipside Crypto等都对数据分析做出了杰出贡献。而IPFS作为星际文件系统,作为中间件层的数据存储代表,提供了一个基于内容寻址的分布式点对点传输协议,其潜力巨大。值得注意的是,IPFS并不属于区块链网络,而是基于其构建的Filecoin才是。

在金融服务领域,中间件层还包括Uniswap、Curve等提供链上交易功能的组件,以及Compound和Aave这样的链上借贷平台。这些应用层协议由于其服务的普及性和重要性,逐渐成为了其他应用的底层支撑,进而演变为了中间件的角色。

NFT作为数字藏品领域的代表,在Web3生态中占据了重要位置。从首个真正意义上的NFT项目CryptoPunks来看,其开创性的地位带来了巨大的价值潜力。Axiom Zen推出的CryptoKitties也推动了NFT生态的蓬勃发展,并推动了ERC721 Token协议作为NFT的通用技术标准。随着NFT逐渐涉足多个领域,其生态的繁荣景象可见一斑。每一个NFT项目都在不断创新和探索,推动着区块链世界的不断进步。在这个蓬勃发展的生态中,我们可以期待更多的创新和突破。NFT的多元世界:从收藏品到影视的跨界之旅

当我们谈及NFT,这不仅仅是一个简单的技术概念,而是融合了艺术、音乐、影视、游戏等多个领域的创新力量。让我们一起走进NFT的世界,探索其不同用例的精彩分类。

一、收藏品:稀缺性的魅力

在NFT的广阔天地里,收藏品以其独特的稀缺性成为了一大亮点。如同CryptoPunks中的外星人形象,其稀有性赋予了极高的价值。BAYC(Bored Ape Yacht Club)背后的Yuga Labs团队,围绕无聊猿形象打造了一个宏大的元宇宙宇宙系列IP,其成功不仅仅局限于加密圈,更是延伸至现实生活中的各种周边产品。

二、艺术品:数字世界的创意表达

NFT的特性为艺术品提供了有效的版权保护,使其在数字世界中得到广泛流传。Beeple的“每一天:第一个 5000 天”NFT图像以高价售出,展现了NFT艺术品的巨大价值。生成艺术,或称衍生艺术,作为NFT艺术品的一个重要分支,由编程算法自动生成,Art Blocks平台便是其代表作。而“The Merge”这一NFT艺术品,以其独特的碎片化形式,以天价成交,成为最贵的NFT艺术品之一。

三、音乐:数字音乐的革命

音乐NFT的兴起与艺术品类似,都源于版权保护的需求。如美国DJ和电子舞曲制作人3LAU,通过音乐NFT实现了巨大的收益。Don Diablo更是卖出了第一部完整的音乐会电影NFT,“Destination Hexagonia”展现了音乐与NFT结合的新可能。

四、影视:数字时代的影视资产

NFT也席卷了影视圈,《权力的游戏》《蝙蝠侠》等知名影视剧的NFT发行,为影迷们带来了全新的收藏体验。国内的大片如《大话西游》《流浪地球》等也发行了NFT,满足影迷们独特的收藏需求。

五、游戏:游戏资产的革命性变革

在游戏领域,NFT作为游戏资产的载体,让玩家真正拥有游戏资产的所有权,并在游戏外进行流通交易。CryptoKitties作为第一个游戏NFT项目,开启了游戏与NFT的完美结合。

NFT已经不仅仅是一个技术概念,而是融合了多元文化的创新力量,从收藏品到音乐、影视、游戏,都有其独特的用例和精彩的故事。在这个数字时代,NFT为我们带来了前所未有的体验和可能性。在体育领域,NFT也正在掀起一股热潮。两大知名的体育NFT平台,NBA Top Shot和Sorare,正引领着体育领域的数字化转型。NBA Top Shot聚焦于篮球领域,而Sorare则主要服务于足球迷。除此之外,橄榄球、棒球、拳击和摔跤等运动也相继推出了自己的NFT纪念品,满足粉丝们的收藏和热情。

虚拟土地类NFT是元宇宙概念下的一种新型应用形式,受到广泛关注。其中,Decentraland、The Sandbox、Roblox、Axie Infinity Land和Otherdeed等项目是这一领域的佼佼者。

金融与NFT的结合,为DeFi领域注入了新的活力。UniswapV3中的流动性仓位就是一个典型的例子。还有一种创新思路是将NFT碎片化,并赋予它们DeFi功能,如交易、借贷和质押挖矿等。

品牌和NFT的结合正成为一种新的营销手段。近年来,众多品牌纷纷涉足这一领域,包括奢侈品品牌如GUCCI、LV和爱马仕,餐饮品牌如Taco Bell、星巴克、必胜客和可口可乐,汽车品牌如迈凯伦和雪佛兰,以及运动品牌如阿迪达斯、李宁和耐克等。

接下来谈谈DID,即去中心化身份。尽管目前其发展速度相对较慢,但所有人都知道它在未来具有巨大的潜力。除了ENS域名外,目前还没有形成成熟的DID体系网络效应。目前应用最广泛的是基于以太坊的ENS域名解析系统,它将域名映射到用户的以太坊地址上。例如以太坊创始人V神使用的域名是“vitalik.eth”。

NFT的应用场景广泛至极,上面所列举的只是其中的一部分。由于NFT的特性,任何具有所有权的东西都可以指代,因此有“万物皆可NFT”的说法。

谈及DeFi,它是去中心化金融的简称,于2020年夏天崭露头角,那段时期也被称为DeFi Summer。根据TradingView的统计数据,DeFi总市值在短短时间内迅速增长,从初期的50亿美元飙升至2021年底的近1800亿美元。

在DeFi的细分板块中,稳定币是至关重要的一部分。稳定币主要分为三类:中心化稳定币、超额抵押稳定币和算法稳定币。其中,超额抵押稳定币和算法稳定币属于去中心化稳定币的范畴。

中心化稳定币与法定货币挂钩,由中心化机构发行。这类稳定币要求每单位稳定币有1:1的法币储备。目前交易量最大的两个稳定币USDT和USDC都是法币抵押稳定币,分别与美元1:1挂钩。而全球第一大中心化数字货币交易所币安也联合Paxos发行了自己的法币抵押稳定币BUSD,目前交易量排名全球第三。

超额抵押稳定币是通过超额抵押其他加密货币来锻造的。抵押品会被锁定在智能合约里,而智能合约会根据抵押品的价值锻造出对应数量的稳定币。MakerDAO推出的DAI是这一类型的代表,与美元保持1:1的锚定。

算法稳定币则是一个相对较新的概念,主要通过算法控制稳定币的供应。虽然这个领域有许多竞争者,但目前还没有一个真正实现稳定的算法稳定币出现。

再聊聊交易所,DeFi里的交易所指的是去中心化交易所(DEX)。DEX是DeFi所有板块里市值占比最高的板块也是其基石板块。进一步细分的话 DEX 可以分为现货DEX和衍生品DEX两类后者主要交易永续合约或期权。随着区块链技术和加密货币市场的不断发展成熟 DEX 的重要性不言而喻它为广大投资者提供了一个安全、透明、高效的交易平台促进了加密货币的交易和投资活动的发展。从交易模式的角度来探讨DEX,主要可以分为两种类型:Orderbook模式和AMM模式。

在Orderbook模式下,DEX平台如dYdX、apeX、0x和Loopring等,其交易方式与股票盘口的买卖方式相似,用户可以选择成为挂单者(maker)或吃单者(taker)。撮合成交的原则基于价格优先和时间优先。进一步来看,Orderbook模式还可以细分为三种:纯链上撮合+结算模式、链下撮合+链上结算模式以及Layer2模式。

纯链上撮合结算模式中,交易直接在链上进行,代表为EtherDelta,其优势在于高度的去中心化,但交易性能和成本相对较低。

链下撮合+链上结算模式的代表是0x协议,该模式通过链下的“中继器”提高交易性能,但结算过程可能成为瓶颈。

Layer2模式的代表dYdX采用了由StarkWare提供的StarkEx技术支持的应用链技术,用户的撮合交易和结算都在Layer2上进行,然后定期将交易记录发送到Layer1进行验证,这种模式的交易体验已经接近中心化交易所。

另一方面,AMM模式即自动做市商模式,是目前主流的交易模式之一。以Uniswap为例,该模式需要流动性池的支持,流动性提供者向交易池注入资产作为流动性池,用户直接与流动性池进行交易,流动性提供者则赚取交易手续费。SushiSwap、PancakeSwap等项目都是基于Uniswap的模式进行改造。

再来看DeFi的衍生品板块,主要包括永续合约、期权、合成资产和利率衍生品。永续合约是期货合约的一种,dYdX、apeX等平台是知名的永续合约DEX。合成资产是由一种或多种资产/衍生品组合并进行代币化的加密资产,该领域的龙头项目是Synthetix。而利率衍生品则是基于加密资产利率开发的产品,以满足用户对确定性收益的需求。

借贷也是DeFi的一个重要板块。这一领域的借贷协议包括Compound、Aave、Maker等。这些借贷协议为DeFi用户提供了重要的资金流动性和收益机会。无论是DEX还是DeFi的其他板块,都在不断创新和发展中,为用户提供了更多样化的交易和投资机会。现今,大部分借贷协议采纳了超额抵押的借贷模型。简单来说,若想借出80美元的资产,至少需要存入价值100美元的抵押资产。这种模式下,抵押资产的价值始终高于借贷资产。

尽管超额抵押模型是主流,但借贷领域仍涌现出多种创新模式,如无息贷款、资产隔离池、跨链借贷和信用贷。Liquity便是无息贷款模式的代表,用户借出稳定币时一次性支付费用,无需后续支付利息。资产隔离池则将不同的借贷资产分开存放,确保某一不良资产不会波及整个平台。跨链借贷和信用贷也在不断发展,前者如Flux、Compound等都在拓展,后者在DeFi领域仍属新兴,但因缺乏有效的链上信用体系,发展相对较慢。

在DeFi生态中,聚合器也扮演着重要角色。它们可分为DEX聚合器、收益聚合器、资产管理聚合器以及信息聚合器。DEX聚合器如1inch、Matcha等,能聚合多个DEX,帮助用户找到最优交易路径。收益聚合器则主要聚焦流动性挖矿,如Yearn Finance等。资产管理聚合器如Zapper和Zerion,主要帮助用户管理资产。信息聚合器如CoinMarketCap等,虽然属于中心化数据平台,但在DeFi生态中同样发挥着重要作用。

保险在DeFi生态中的发展相对缓慢。尽管协议漏洞风险、项目跑路风险、监管风险等众多,使得保险需求巨大,但由于开发门槛高、流动性低等问题,该领域仍处在早期阶段。Nexus Mutual、Cover等项目是该领域的主要探索者。

预测市场是另一值得关注的部分。依托数据的市场,可用于押注和预测未来的事件。在2020年美国大选中,预测市场迎来爆发式增长。PolyMarket、Augur等项目在此领域有所建树。

一揽子资产敞口的指数基金在DeFi领域逐渐兴起。知名的指数有DPI、sDEFI、PIPT和DEFI++等。它们由不同的DeFi协议代币作为基础资产构成,提供了多样化的投资选择。

DeFi领域的创新不断涌现,从借贷到聚合器、保险、预测市场和指数,每个领域都有其独特的魅力和潜力。随着技术的不断进步和市场的日益成熟,DeFi生态将继续发展,带来更多的机会和挑战。GameFi:游戏与金融的完美融合

GameFi,顾名思义,是Game Finance的缩写,代表着游戏与金融的融合体。作为Web3游戏的代名词,GameFi的诞生标志着区块链游戏领域的一次重大变革。

在GameFi概念之前,Web3游戏通常被称为区块链游戏,简称链游。其中,CryptoKitties是广为人知的区块链游戏之一。这款游戏以虚拟养猫为核心玩法,每只猫咪都是一个独立的NFT。玩家购买猫咪NFT后,可以开始繁殖小猫的游戏。小猫部分基因属性会遗传自上一代,部分则随机生成。这些小猫本质上是新的NFT,可以卖出变现。若产生稀有的基因属性,甚至能卖到高价。截至2023年1月底,已经产生了数百万只猫咪。

随着CryptoKitties的成功,越来越多的养成类游戏如加密狗、加密兔、加密青蛙等陆续出现。Fomo3D的出现打破了这一局面。这是一款公开、透明、去中心化的资金盘游戏。用户通过支付ETH参与游戏,获得的Key能带来持续分红。游戏的规则简单,每一轮游戏都存在一个倒计时,倒计时结束时最后一个购买Key的玩家可获得大部分ETH。Fomo3D爆火后,同类游戏不断出现,但都无法持久。

随后,Axie Infinity的登场再次引爆市场。这款游戏结合了宝可梦和加密猫玩法,Axies可以升级、繁殖、对战、交易等。与加密猫不同的是,Axie Infinity的经济系统引入了SLP和AXS代币,玩家可通过战斗赢取SLP代币,用其繁殖新的Axies。这些代币和Axies都可以在市场上出售赚取收入。Axie Infinity的赚钱模式使其成为许多人尤其是疫情期间失去收入的人们的新希望。如今,其日活用户已达数百万。边玩边赚模式已成为Web3游戏的标配。其他知名游戏如Decentraland、The Sandbox等也备受关注。

Lenstube是一个去中心化的视频平台,可以被看作是Youtube的去中心化版本。ORB是一个去中心化的职业社交媒体应用,拥有一个端到端的链上信誉系统。通过连接NFT和POAP与用户经验、教育、技能和项目,ORB构建个人去中心化专业档案,确保链上可信度,并探索工作机会和申请链上身份。用户还可以分享想法,与Web3社区人士建立联系。特别的是,ORB允许用户利用碎片化时间学习Web3知识,通过获取NFT实现Learn-to-Earn。

Phaver是一款面向iOS和Android的Share-to-Earn社交应用,用户可以轻松发布包含图片、链接、产品应用的帖子。LensProfile用户连接钱包后,可以在Phaver中直接发布帖子到Lens中。

re:meme是一个链上meme生成器,让用户上传meme模版并选择是否收费。用户可以使用图像编辑器添加文本、绘图和补充图像等。re:meme还可以扩展到音乐、视频和学术论文等媒体格式。

Lensport是一个专注于Lens协议的社交NFT市场,用户可以在这里发现、发布和出售帖子,同时也可以投资支持创作者。Lensta是一个聚焦于Lens协议的图片流应用,展示Lens中最新的、最热门的帖子,以及来自Lenster、Lensport等应用中收费最多的帖子。

探秘新型硬件钱包:Ledger Stax与Trezor的触屏革新及其他硬件选择

Ledger Stax,这款2023年的新型硬件钱包,引领潮流地采用了触摸屏技术,而其他两款则仍持传统模式。与此Trezor也推出了两款各具特色的型号:Trezor Model T与Trezor Model One,其中Model T也支持触摸屏操作。在硬件钱包领域,除了Ledger和Trezor,市面上还存在诸多选择,如SafePal、OneKey、imKey、KeepKey以及ColdLar等。

多签钱包:多人共同管理资产的新纪元

顾名思义,多签钱包是指需要多方签名才能执行操作的钱包。以Gnosis Safe为例,这款知名多签钱包本质上是一套链上智能合约。其常用的2/3签名机制意味着,三个用户共同管理钱包时,每次操作都需要至少两人的签名才能触发链上执行。

探索MPC钱包:链下验证的新舞台

MPC钱包,又称为多方计算钱包,是新一代钱包类型中的佼佼者。通过对私钥进行多方计算在链下实现复杂验证方式,如多签和跨链等。简而言之,就是将私钥拆分成多个分片,由多方分别安全存储管理。签名时,这些分片会重新组合成完整的私钥。与多签钱包不同的是,MPC钱包是通过链下计算实现的。目前提供MPC钱包服务的包括ZenGo、Safeheron、Fordefi、OpenBlock以及web3auth等。

智能合约钱包的新尝试:结合“账户抽象”的前沿技术

智能合约钱包是使用智能合约账户作为地址的钱包,如Gnosis Safe等。近一两年来,结合“账户抽象”技术的智能合约钱包成为前沿探索的焦点。账户抽象旨在将签名者与账户分离,使钱包地址不再与单一私钥绑定,从而实现多种签名选项。在这个领域,除了Gnosis Safe,还有UniPass、Argent以及Blocto等公司在赛道上竞争。

Web3的浏览器与聚合器:重要的访问入口

对于众多仅提供网页版本的DApp来说,浏览器成为关键的访问入口。Chrome浏览器因其广泛的支持成为最常用的Web3浏览器钱包入口。Brave浏览器更内置了钱包,称为Brave Wallet。Safari在Web3 DApp入口的使用较少,除非使用WalletConnect。DappRadar、Zapper、DeBank以及Zerion等聚合器也为用户提供了Web3的访问入口,帮助追踪资产和操作记录。

Twitter和Reddit等Web3社交媒体平台因其聚集了大量的Web3社群,也逐渐成为Web3的访问入口。这些平台为DApp用户提供了一个交流、分享和发现新应用的重要场所。

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